JPS62156221A - グラス皮膜の密着性がよく、かつ鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

グラス皮膜の密着性がよく、かつ鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法

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JPS62156221A
JPS62156221A JP29328185A JP29328185A JPS62156221A JP S62156221 A JPS62156221 A JP S62156221A JP 29328185 A JP29328185 A JP 29328185A JP 29328185 A JP29328185 A JP 29328185A JP S62156221 A JPS62156221 A JP S62156221A
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annealing
steel sheet
glass film
iron loss
decarburization
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Toshiya Wada
和田 敏哉
Osamu Tanaka
収 田中
Toshihiko Takada
敏彦 高田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグラス皮膜特性のすぐれた低鉄損方向性tFB
鋼板の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
方向性wLlia鋼板は主としてトランス発電機等の電
気機器の鉄心として使用されるが、磁気特性の鉄損特性
、励磁特性が良好であること、およびグラス皮膜特性が
すぐれていることがM要である。
通常方向性tla鋼板はSF4%以下を含有する珪素鋼
素材を熱間圧延し必要に応じて熱延板焼鈍し1回又は2
回の冷間圧延工程により、最終仕上厚みの冷延板を得、
次に脱炭焼鈍を行った後、MgOを主成分とする焼鈍分
離剤を塗布し最終仕上焼鈍を施してゴス方位をもった2
次再結晶粒を発達させ更にS、Nなどの不純物を除去す
るとともにクラス皮膜を生成させ、次いで平坦化応力除
去焼鈍と絶縁コーティング処理が施される。
ところで方向性vLIa鋼板の磁気特性なかても鉄損特
性の改善とともにグラス皮膜の改善が検討されている。
例えば鉄損を低くするには、方向性電田鋼板の板厚を薄
くしたり、あるいは結晶粒を小さくすることが効果のあ
ることがJ、 AppJ、 Phys。
38、(1967)、1104〜1108頁に開示され
ているように公知である0 板厚の薄手化は鉄損の低下に有効な方法であるが、しか
し板厚がある厚さより薄くなるとうす電流損が急激に増
加しかえって鉄損が増大する。また板厚が薄くなると仕
上焼鈍での二次再結晶の発現が不良になるという問題が
生じる。
また方向性電磁鋼板は一般に二次再結晶現象を利用し、
ゴス方位を有する結晶粒の成長を図るとともに、その集
積度を高めることにより、励磁特性をすぐれたものとし
、あわせて鉄損特性を良好とするものであるから結晶粒
の細粒化による鉄損の改善はおのずから限界がある。
グラス皮膜の改善については例えば特開昭50−715
26号公報では、最終板厚に冷間圧延された方向性tm
銅帯に対し、脱炭焼鈍を行う前に、その表面層を39/
rr?以上除去するよう罠酸洗して、表面付着物と地鉄
表層部を除去し、脱炭反応酸化物の形成反応をむらなく
進行させ脱炭焼鈍後に焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍を施
して均一性と密着性のよいMg −S i O2系絶縁
皮膜を形成するのであるO また特開昭57−101673号公報では最終板厚に冷
間F1#された方向性TIFBM帯を脱炭焼鈍後にMg
O等の焼鈍分離剤を塗布する前に、前記鋼帯の表面を片
面で0.025〜0.5p背研剤あるいは酸洗によって
除去して、鋼板表面層の酸化皮膜を除き、次いで焼鈍分
離剤を塗布し仕上焼鈍を施して、密着性がよく均一な灰
色の外観を呈するグラス皮膜を形成することが記載され
ている。
これらは、鋼板の表面をきれいにし、あるいは平滑にし
、グラス皮膜の特性を良好とするものでありそれなりの
作用効果が得られるであろう。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、グラス皮膜の密層性、外観、皮膜張力などの
皮膜特性および磁気特性ともいまだ十分とは言えず今後
さらに検討し、これらの特性の向上を図る必要がある。
本発明はグラス皮膜の密着性がすぐれるととも〔問題点
を解決するための手段〕 本発明者達は部分的に鋼板地鉄に突き込んだ酸化物を形
成するとアンカー効果など8生じてグラス皮膜の密着性
が非常にすぐれ皮膜張力が高く鉄損の低い方向性電磁鋼
板が得られることを見出した。 。
なお、本発明での前記酸化物とは51o2.8i02を
含む鉄酸化物またはSiO□を含む鉄酸化物と焼鈍分離
剤との反応酸化物など鋼板表面に生成した酸化物をいう
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明者達は脱炭焼鈍で鋼板表面に形成される5in2
を含んだ酸化層および該酸化層と焼鈍分離剤との反応で
形成されるグラス皮膜の形態が、グラス皮膜の密着性、
W4板への張力、および鉄損に及ぼす影響を調査した0 この調査の実験においては、最終板厚0.225鵬厚に
冷間圧延された方向性電磁鋼板の表面を粗さの異カるサ
ンドペーパーで研磨し、鋭利で且つ微細な凹凸を形成し
、次いで脱炭焼鈍を温度850℃でN2+H2雰囲気で
PHIo/ PH2を0.30 、0.40 。
0.50と変えて焼鈍し、その後MgOを主成分とする
焼鈍分離剤を塗布し、最終仕上焼鈍を行った0なおPH
2゜は雰囲気ガス中のI2Oの分圧、Pl、I2はI2
つ分圧である。
酸化物は第1図だ示すように研磨を施さなかったものは
ほぼ一様な厚みに形成されたのに対し、研磨したものは
部分的に平均厚みより鋼板の地鉄側に深く突き込んで形
成されていた0 また、グラス皮膜上に絶縁コーティングf波布焼付をし
た後10wφで曲げて密着性を調介した結果を第2図に
示すが、酸化物を鋼板1c部分的に突込んで形成したサ
ンドペーパー研磨材は何れも剥離を生ぜず極めて良好で
あった0 また鋼板に付与される皮嘆張力は第3図に示すように研
磨をほどこしたものは著しく増加する傾向が見られた。
この時の鉄損特性は第4図に示すようにPH2O/PH
i≧0.4では著しく改善効果が見られたのに対し、P
l、I*。/PH□〈0.4では研磨処理なしの比較材
に比べて劣化する傾向が見られた。
酸化物が部分的に平均厚みより鋼板地鉄側に突き込む深
さは2〜15μmが好ましい0部分的とは非等間隔また
は等間隔に非連続あるいは連続している状態をいう。
次に、本発明に係かる方向性IaL&Bf!!4板の製
造法について述べるっ 方向性電磁鋼板の鋼成分および冷間圧延されるまでの製
造条件は特定する必要はなく、例えばCが0.04〜0
.104、Siが2.0〜4.0%、インヒビターとし
てAjN 、 MnS * Mn8e 、 BN、 C
u2S等、適宜なものが用いられ、必要に応じて、Cu
 @ S n *Cr 、Ni 、Mo + Sb等の
元素が含有されるo ’fLFil@スラブを熱間圧延
し、焼鈍して1回または中間焼鈍tはさんで2回以上の
冷間圧延により所望の最終板厚とされる0 次いで、脱炭焼鈍する前に、または後にブラシロール、
サンドペーハー、グラインダー、シ冨ットプラスト等の
機械的加工等の模様的手段によって、鋼板表面に鋭利で
かつ微細な凹凸を与えて該鋼板表面を活性化する。
前記凹凸を鋼板衣1くえるのは、鋼板表面の活性化によ
って、脱炭焼鈍で5IO2主体の酸化膜を厚く、かつ微
細にくいこんだ形で形成するためであり、このSiO□
主体の厚い酸化物を形成することにより、仕上焼鈍でグ
ラス皮膜を厚く又、局所的に突込んだ形で形成される0
また脱炭焼鈍の後に鹸記凹凸が形成された場合には仕上
焼鈍で局所的に鋼板地鉄に突き込んだ酸化物とともにグ
ラス皮膜が形成される。
前記鋭利かつ微細な凹凸は鋼板の片面あるいは両面に全
面的にわたつて例えば鋼板表面積の40−以上に付与さ
れる。°またその凹凸の深さは2〜16μm程度が望ま
しい0また凹凸の付与方向はいかなる方向でも構わない
。この表面の活性化を行った鋼板の脱炭焼鈍方法として
は次の様に行う必要がある。即ち鋼板表面に鋭利でかつ
微細な凹凸の形成することによって大きな活性化効果を
もたらし、脱炭焼鈍過程での5iOz層の形成速度を急
増させる。この結果、この8103層が障害となって脱
炭を阻害し、鉄損特性を劣化させることになる。
この対策として、活性化処理を行った鋼板の脱炭条件と
して、従来の活性化処理をしない材料より脱炭を生じや
すい条件にする必要がある0このための焼鈍条件として
は温度800〜860℃、雰囲気ガスはN2.H,tた
はN、+元の混合ガスでPH1゜/PH2≧0.40に
する。温度がsoo℃以下または860℃以上では極端
に脱炭性が悪く、又雰囲気ガスのPH8゜/PH,< 
0.40でも活性化処理を行った鋼板の場合は脱炭性に
問題がある。
脱炭焼鈍の後はMgOを主成分とし、Ti化合物として
例えばT i 02 + T iO@ S化合物として
例えばSrS、5bz(SOi)i  * 5bSe 
B化合物として例えばHJOa * NazBaOy 
吟の化合物の1種または2種以上を添加された焼鈍分離
剤を鋼板に塗布し、乾燥後12O0℃x2Ohrの仕上
焼鈍が施される〇仕上焼鈍により脱炭焼鈍で形成された
部分的に平均厚みより鋼板地鉄側に突き込んだ内部酸化
層をもつ酸化物と焼鈍分離剤の反応によりグラス皮膜が
形成される。
該グラス皮@は鋼板地鉄側に部分的に深く突き込んだ酸
化物に連らなっており、あるいはそれ目体も部分的に深
く突っこんでいるので密着性が非常に良好でるる。また
皮膜が鋼板に付与する張力は大巾に大になる。また脱炭
焼鈍でのPH□。/PH□を前述のように従来より高め
た範囲で処理することにより脱炭問題を解消して、皮膜
のみならず、磁性改善効果を著しく大きくすることがで
きる。
その後必要に応じて平坦化焼鈍し、該鋼板にリン酸や、
リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム5リン酸亜鉛
、リン酸カルシウム等のリン酸塩。
クロム酸やクロム酸マグネシウム等のクロム酸塩。
重クロム酸塩、コロイダルシリカなどの1種または2種
以上を含む71!!敏被V&溶液を塗布し350C以上
の温度で焼付して絶縁被膜を形成する。
し実施 例〕 次に実施例を示す。
実施例1゜ 重i%でC: U、 060 e S l  : 3.
30 e Mn :U、065 、AA’:IJ、03
0 、S:(J、023sCu:()、o 6 @ S
n :υ、IC)残部鉄からなる珪素鋼スラブを周知の
方法で熱延−焼鈍−冷延を行い0.3011I11厚の
鋼板を得、これを[−処理前」の供試材とした。該鋼板
にサンドペーパーの粗さを変えて鋼板表面粗さでlθμ
、6μ、3μの凹凸を形成した研磨部の面積率が601
になるように研磨を行った。次いで脱炭焼鈍として83
0℃でN、+)l、ガス中でPHzO/ PHzを0.
3 、0.4 、0.5 、0.6 ′c変えて3分間
焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布後12O0T、X2O1tr
の最終仕上焼鈍を行りた0その後絶縁コーティング塗布
とヒートフラットニング処理した成品板の磁気特性と皮
膜特性を測定した。その結果を第1表に示す。
第】表 〔発明の効果〕 この実施例から認められるように1本発明によると鉄損
が低く、密着性が極めてよいグラス皮膜を有する方向性
電磁鋼板が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による鋼板表面層部に形成された酸化物
の一例を示す金属組織写真、 wS2図はグラス皮膜の密着性に及ぼす鋼板表面の研磨
粗さと脱炭焼鈍条件の影響を示す図、第3図は皮膜張力
に及ぼす鋼板表面の研磨粗さと脱炭焼鈍条件の影Vを示
す図、 第4図は鉄損に及ぼす鋼板表面の研磨粗さと脱炭焼鈍条
件の影響を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、珪素鋼スラブを熱間圧延し、焼鈍して1回または中
    間焼鈍をはさんで2回以上冷間圧延して最終板厚とした
    後、サンドペーパー、ショット、グラインダー、ブラシ
    ロール等の機械的手段により、鋼板表面に鋭利かつ微細
    な凹凸を形成し鋼板表面を活性化し、次いで、脱炭焼鈍
    を800〜860℃、P_H_2_O/P_H_2≧0
    .4で行い、焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍することを特
    徴とするグラス皮膜の密着性がよくかつ鉄損の低い方向
    性電磁鋼板の製造方法。 但し、P_H_2_Oは脱炭焼鈍雰囲気ガスにおけるH
    _2Oの分圧、P_H_2は脱炭焼鈍雰囲気ガスにおけ
    るH_2の分圧。
JP29328185A 1985-12-06 1985-12-27 グラス皮膜の密着性がよく、かつ鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法 Granted JPS62156221A (ja)

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